Method of producing nitrogen enriched air

Details Method of producing nitrogen enriched air Method of producing nitrogen enriched air

B - Operations, Transporting

01

D

B01D 53/22 (2006.01)

Patent

CA 2400077

A membrane separation process and apparatus involves contacting a gas feed mixture (19) with one side of a selectively gas permeable membrane (9) and allowing the components to pass through the membrane to form a permeate composition (17) in contact with the opposite side of the membrane and leave a retentate composition (15) on the feed side of the membrane. The process includes introducing a sweep flow of feed gas (24) into the permeate composition near the membrane at a rate effective to increase the enrichment of the retentate composition in the less preferentially permeable component of the feed mixture to a concentration much greater than is achieved without the sweep flow. This process improves single stage membrane separation effectiveness so that the need for conventional multistage separations to achieve moderate to high purity retentate compositions can be obviated and is particularly useful for providing enriched air in the concentration range of 80-90 vol. % nitrogen.

L'invention concerne un procédé de séparation par membrane et un appareil permettant la mise en oeuvre de ce procédé, ce dernier impliquant l'opération consistant à mettre en contact un mélange d'alimentation gazeux (19) avec un côté d'une membrane (9) sélectivement perméable à certains gaz et l'opération consistant à laisser passer des composants à travers la membrane pour former une composition de perméat (17) en contact avec le côté opposé de la membrane, une composition de rétentat (15) restant sur le côté d'alimentation de la membrane. Le procédé comprend également l'opération consistant à introduire un flux de balayage de gaz d'alimentation (24) dans la composition de perméat, à proximité de la membrane, à une vitesse efficace pour augmenter l'enrichissement de la composition de rétentat au niveau du composant du mélange gazeux pouvant le plus difficilement passer, cela jusqu'à une concentration bien plus grande que celle qui serait obtenue sans le flux de balayage. Ce procédé permet d'augmenter l'efficacité de la séparation par membrane en une seule étape, de telle sorte que l'on n'est pas obligé d'effectuer une séparation en plusieurs étapes classique pour obtenir des compositions de rétentat d'une pureté modérée à élevée, et ce procédé est particulièrement utile pour l'obtention d'air enrichi dont la concentration d'azote est comprise dans la plage 80-90 % en volume.

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